本實用新型涉及純電動系統(tǒng)，特別涉及一種雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著能源與環(huán)境問題日益嚴(yán)重，國家大力發(fā)展新能源汽車，尤其是純電動系統(tǒng)近期市場推廣較快。目前國內(nèi)主流純電動系統(tǒng)以直驅(qū)為主，直驅(qū)系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)簡單，但是因為沒有換擋機(jī)構(gòu)，因此動力性較差；雙電機(jī)直驅(qū)系統(tǒng)因為電機(jī)尺寸較大，整車布置比較麻煩，而且價格較高，同時系統(tǒng)存在電機(jī)轉(zhuǎn)速與整車車速強(qiáng)相關(guān)等先天性的缺點(diǎn)。搭載AMT變速器的純電動系統(tǒng)，換擋期間動力中斷較為明顯，車輛駕駛舒適性較差，推廣起來存在較大問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的，就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)，包括動力耦合裝置、第一電機(jī)、第二電機(jī)、動力電池、第一電機(jī)控制器、第二電機(jī)控制器和傳動軸；

所述動力耦合裝置包括前排行星齒輪機(jī)構(gòu)、后排行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一模式離合器、第二模式離合器和鎖止離合器；

所述前排行星齒輪機(jī)構(gòu)包括前排太陽輪、前排齒圈和前排行星架，后排行星齒輪機(jī)構(gòu)包括后排太陽輪、后排齒圈和后排行星架；

所述第一電機(jī)連接前排太陽輪；

所述第二電機(jī)連接后排太陽輪；

所述動力電池分別連接第一電機(jī)控制器和第二電機(jī)控制器，第一電機(jī)控制器與第一電機(jī)電氣連接，第二電機(jī)控制器與第二電機(jī)電氣連接；

所述第一模式離合器設(shè)置在前排齒圈與后排太陽輪之間；

所述第二模式離合器設(shè)置在后排太陽輪與后排行星架之間；

所述鎖止離合器與后排齒圈連接；

所述傳動軸與后排行星架連接輸出整車動力至車輪。

本實用新型的工作過程是：

EV1：第一模式離合器、鎖止離合器結(jié)合，第二模式離合器分離，第一電機(jī)和第二電機(jī)同時參與純電驅(qū)動。第一電機(jī)輸出扭矩通過前排齒圈降速增扭以后輸出至后排行星架，第二電機(jī)輸出扭矩通過后排降速增扭后輸出至后排行星架，與前排齒圈輸出扭矩耦合后由后排行星架輸出至傳動軸；

EV2：當(dāng)車輛行駛至較高車速時，整車需求扭矩降低，第一模式離合器、第二模式離合器分離，鎖止離合器結(jié)合以后實現(xiàn)前后行星齒輪機(jī)構(gòu)斷開，由第二電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動。后排齒圈鎖止形成降速增扭效果，第二電機(jī)輸出扭矩通過后排降速增扭后輸出至后排行星架，由后排行星架輸出至傳動軸；

EV3：當(dāng)車輛行駛在高速工況時，第二模式離合器結(jié)合，第一模式離合器、鎖止離合器分離，系統(tǒng)實現(xiàn)直接檔模式。第一電機(jī)不參與驅(qū)動，第二電機(jī)輸出扭矩直接輸出至后排行星架，由后排行星架輸出至傳動軸；

EV4：當(dāng)車輛行駛在高速工況需要爬坡時，第一模式離合器、第二模式離合器結(jié)合，鎖止離合器分離，系統(tǒng)實現(xiàn)直接檔模式。第一電機(jī)輸出扭矩通過前排齒圈降速增扭以后輸出至后排行星架，第二電機(jī)輸出扭矩直接輸出至后排行星架，與前排齒圈輸出扭矩耦合由后排行星架輸出至傳動軸。

本實用新型的雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)，通過多模設(shè)計有效解決原有系統(tǒng)存在的諸多缺陷，在有效解決搭載動力耦合裝置的純電動系統(tǒng)效率問題的同時滿足整車的動力需求。更是在高速工況下不僅可以保證電機(jī)工作在合理的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，同時滿足高速行駛過程中的爬坡需求。本實用新型因為其特殊的雙行星排構(gòu)型設(shè)計可以實現(xiàn)多模切換，在滿足整車爬坡及加速性能要求的同時可以減少第一電機(jī)和第二電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)矩；在滿足整車最高車速要求的同時可以降低第二電機(jī)的峰值轉(zhuǎn)速?；谏鲜鰞?yōu)勢本實用新型一種雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)從設(shè)計上可以減小電機(jī)系統(tǒng)的尺寸，成本相對較低，而且該動力耦合裝置集成設(shè)計相對簡單，具有較大的推廣優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是本實用新型雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)示意圖。

圖2是本實用新型雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)桿模型示意圖。

圖3是本實用新型雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)不同工作模式下車速與最大輸出轉(zhuǎn)矩示意圖。

具體實施方式

參見圖1，配合參見圖2、圖3。本實用新型的一種雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)型包括第一電機(jī)1、第二電機(jī)2、第一電機(jī)控制器3、第二電機(jī)控制器4、動力電池5、動力耦合裝置包括前排太陽輪6、前排行星架7、前排齒圈8、后排太陽輪9、后排行星架10、后排齒圈11、第一模式離合器12、第二模式離合器13、鎖止離合器14、傳動軸15。其中前排特征參數(shù)k值為k₁，后排特征參數(shù)k值為k₂。

第一電機(jī)1連接前排太陽輪6，第二電機(jī)2連接后排太陽輪9。

前排齒圈8通過第一模式離合器12與后排行星架10連接，后排齒圈11與鎖止離合器14連接，后排太陽輪9通過第二模式離合器13與后排行星架10連接。

第一電機(jī)1與第一電機(jī)控制器3電氣連接，第一電機(jī)控制器3與動力電池5電氣連接，第二電機(jī)2與第二電機(jī)控制器4電氣連接，第二電機(jī)控制器4與動力電池5電氣連接。

前排行星架7鎖止，后排行星架10與傳動軸15連接傳遞整車動力。

本實用新型的工件過程原理結(jié)合圖1、圖2和表1說明如下。表1列出了本實用新型雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)不同工作模式下的離合器狀態(tài)。

表1

EV1：車輛起步時，車輛需要低速大扭矩，此時第一模式離合器12、鎖止離合器14結(jié)合，第二模式離合器13分離，前排形成一個k₁的速比，后排齒圈11鎖止，后排形成一個1+k₂的速比，第一電機(jī)1與第二電機(jī)2同時參與純電驅(qū)動。第一電機(jī)1輸出扭矩通過前排齒圈8降速增扭以后輸出至后排行星架10，第二電機(jī)2輸出扭矩通過后排降速增扭后輸出至后排行星架10，與前排齒圈8輸出扭矩耦合后由后排行星架10輸出至傳動軸15。在EV1模式下，第一電機(jī)1與第二電機(jī)2同時參與純電動行駛，因此純電動爬坡能力大大提高。

EV2：當(dāng)車輛行駛至較高車速時，整車需求扭矩降低，此時第一模式離合器12、第二模式離合器13分離，鎖止離合器14結(jié)合。前后行星齒輪機(jī)構(gòu)斷開，后排形成一個1+k₂的速比，由第二電機(jī)2單獨(dú)驅(qū)動。第二電機(jī)2輸出扭矩通過后排降速增扭后輸出至后排行星架10，由后排行星架10輸出至傳動軸15。在EV2模式下，因為前后行星齒輪機(jī)構(gòu)斷開，因此純電動效率大大提高。

EV3：當(dāng)車輛行駛在高速工況時，第二模式離合器13結(jié)合，第一模式離合器12、鎖止離合器14分離，系統(tǒng)實現(xiàn)直接檔模式。第一電機(jī)1不參與驅(qū)動，第二電機(jī)2輸出扭矩直接輸出至后排行星架10，由后排行星架10輸出至傳動軸15。在EV3模式下，第二電機(jī)2工作在額定轉(zhuǎn)速附近，不會因為高車速而導(dǎo)致電機(jī)溫升過快，從而保證高速工況下系統(tǒng)可靠性及效率。

EV4：當(dāng)車輛行駛在高速工況需要爬坡時，第一模式離合器12、第二模式離合器13結(jié)合，鎖止離合器14分離，系統(tǒng)實現(xiàn)直接檔模式。第一電機(jī)1輸出扭矩通過前排齒圈8降速增扭以后輸出至后排行星架10，第二電機(jī)2輸出扭矩直接輸出至后排行星架10，與前排齒圈8輸出扭矩耦合由后排行星架10輸出至傳動軸15。在EV4模式下，不僅可以保證電機(jī)工作在合理的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，同時滿足整車動力需求。

從上述執(zhí)行過程可以看出，本專利所述的雙電機(jī)多模純電動系統(tǒng)所具備的四種純電動工作模式有著各自不同的優(yōu)勢。從圖3可以看出，同一車速下不同工作模式均有自己對應(yīng)的最大輸出扭矩，在實際的行駛過程中根據(jù)具體工況及車輛需求選擇合適的工作模式。

EV1：解決純電動系統(tǒng)低速爬坡能力的問題；

EV2：解決搭載動力耦合裝置的純電動系統(tǒng)效率較低的問題；

EV3：解決高速工況下電機(jī)轉(zhuǎn)速過高的問題，保證系統(tǒng)可以適應(yīng)高速工況；

EV4：解決高速工況下的爬坡能力問題，在保證電機(jī)工作在合理的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的同時滿足整車動力需求。